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简答题简述频率合成器的基本原理。

  • 手机中通常使用带锁相环的频率合成器，其基本模型如图2-19所示。它由基准频率、鉴相PD、环路滤波器LPF、压控振荡VCO和分频器等组成一个闭环的自动频率控制系统。
    鉴相器是一个相位比较器，它将输人的基准时钟信号与压控振荡器VCO的振荡信号进行相位比较，并将VCO振荡信号的相位变化变换为电压的变化，其输出是一个脉动的直流信号。这个脉动的直流信号经环路滤波器滤除高频成分后去控制压控振荡器。为了作精确的相位比较，鉴相器是在低频状态工作的。
    环路滤波器实为一低通滤波器，实际电路中，它是一个RC电路，如图所示。通过对RC进行适当的参数设置，使高频成分被滤除，以防止高频谐波对压控振荡器VCO造成干扰。
    压控振荡器简称VCO，是一个“电压一频率”转换装置，它将鉴相器输出的相差电压信号的变化转换成频率的变化，也是频率合成器的核心电路。这个转换过程中电压控制功能的完成是通过一个特殊器件——变容二极管来实现的，控制电压实际上是加在变容二极管两端的。在频率合成器中，鉴相器是将压控振荡器VCO的振荡信号与基准时钟信号进行比较，为了提高控制精度，鉴相器是在低频状态下工作的。而VCO输出频率是比较高的，为了提高整个环路的控制精度，就离不开分频器。

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